(57)【要約】【課題】周期的な周波数の切り換えによる調光方式を用いた場合でも動作時に発生する騒音を低減することのできる無電極放電灯装置及びそれを用いた照明器具を提供する。【解決手段】高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して放電ガスを励起させる誘導コイルと、全体として略円筒状に形成されて外周に誘導コイルが巻装される一対の略半円筒状のコア１ａ、１ｂと、コア１ａ、１ｂと伝熱的に接続され且つコア１ａ、１ｂで発生した熱を放熱させる略円筒状の熱伝導体２とを備えた無電極放電灯装置（カプラ）であって、熱伝導体２の外周面を薄板状のスペーサ３で覆い、さらにコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に弾性樹脂４を充填した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯に近接配置されて高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して前記放電ガスを励起させる誘導コイルと、全体として略円筒状に形成されて外周に誘導コイルが巻装される一対の略半円筒状のコアと、該コアに覆われる空間に一部が挿入されてコアと伝熱的に接続され且つコアで発生した熱を放熱させる略円筒状の熱伝導体とを備えた無電極放電灯装置であって、コアの径方向断面におけるコア内面の少なくとも略中央部においてコアと熱伝導体との間に一定の間隔を空けるための手段を設けたことを特徴とする無電極放電灯装置。
【請求項２】
前記手段は、弾性を有する材料から薄板状に形成されたスペーサをコアと熱伝導体との間に挟んで成ることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
【請求項３】
前記スペーサは、径方向の厚みが０．５ｍｍ以下に形成されたことを特徴とする請求項２記載の無電極放電灯装置。
【請求項４】
前記スペーサは、厚み方向の少なくとも片面に粘着層を有するガラス編布テープから成ることを特徴とする請求項２記載の無電極放電灯装置。
【請求項５】
前記手段は、コアがコアの径方向断面におけるコア内面の略中央部を除いた少なくとも２箇所で熱伝導体と接触するように形成されて成ることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
【請求項６】
前記手段は、熱伝導体がコアの径方向断面におけるコア内面の略中央部を除いた少なくとも２箇所ずつでコアと接触するように形成されて成ることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかの無電極放電灯装置と、誘導コイルに高周波電力を供給する無電極放電灯点灯装置とを備えたことを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波電磁界により放電ガスを励起して無電極放電灯を点灯する無電極放電灯装置及びそれを用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電ガスが封入されたバルブ（気密容器）を有する無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯装置が提供されている。この無電極放電灯装置は、放電ガスが封入されたバルブ（図示せず）の空洞部内に挿入される電力結合器（以下、カプラと呼ぶ）であって、カプラは、例えば図１２に示すように、高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して放電ガスを励起させる誘導コイル（図示せず）と、全体として略円筒状に形成されて外周に誘導コイルが巻装される一対の略半円筒状のコア１ａ、１ｂ（図示ではコア１ｂのみ）と、コア１ａ、１ｂと伝熱的に接続され且つコア１ａ、１ｂで発生した熱を放熱させる略円筒状の熱伝導体２と、コア１ａ、１ｂと誘導コイルとの間に介在されるコイルボビン５とを備えている。コア１ａ、１ｂは、例えば高周波磁気特性の良好なＭｎ−Ｚｎ等の軟磁性材料から成り、コア１ａ、１ｂの互いの開口面を突き合わせて全体として略円筒状のコア１となるように配設されている。熱伝導体２は、例えば熱伝導性の高いアルミあるいは銅あるいはそれらの合金から形成され、コア１ａ、１ｂに挟まれる空間に挿入されている。熱伝導体２の図１２における下端部には、熱伝導体２を支持する基台（図示せず）が一体に形成されており、熱伝導体２の熱が該基台の下端周縁に設けられた鍔部２０を介して外部に放熱される。コイルボビン５は、コア１及び熱伝導体２を覆う小径筒状の巻胴部５０と、鍔部２０に当接して基台を覆う大径筒状の台部５１とから成り、巻胴部５０のコア１の外周面を覆う部位は、誘導コイルを巻装するための巻装用凹部５０ａが周設されている。コア１と熱伝導体２との間には、シリコーンゴム等の弾性樹脂４が充填されている。該弾性樹脂４でコア１と熱伝導体２との間を接着固定することで、コア１と熱伝導体２とを伝熱的に接続し、コア１の過度な温度上昇を防いでいる（例えば特許文献１参照）。また、このような無電極放電灯の調光には、供給する高周波電力の周波数を無電極放電灯が点灯する周波数と点灯しない周波数とで交互に切り換え、その切り換えの比率を調節することで無電極放電灯の調光を行う調光方式を用いるのが一般的である（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−１９６００６号公報（段落０００８〜００１１、００１９〜００２０、及び、図１）
【特許文献２】特開２０００−３５３６００号公報（段落０００５、００１４〜００１９、及び、図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のカプラを用いて無電極放電灯を上述の調光方式で調光した場合、５０％調光時において、バルブから２０ｃｍの距離で４５ｄＢ程度という一般的な照明として許容できないレベルの騒音を発生することがわかった。騒音発生の理由については、上述の調光方式における誘導コイルの電圧波形を見ると、周波数切換時の再点灯時にサージ電圧のような急峻な電圧上昇が起こり、この電圧上昇によってコア１が大きく振動するためと考えられる。更には、図１３に示すように、弾性樹脂４がコア１と熱伝導体２とに挟まれて押し出されることで、実際にはコア１と熱伝導体２とが直接接触していることがわかった。このため、上述のコア１の振動が熱伝導体２に直接伝播し、結果的により大きな騒音を発生してしまうと考えられる。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、周期的な周波数の切り換えによる調光方式を用いた場合でも動作時に発生する騒音を低減することのできる無電極放電灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、内部に放電ガスが封入されたバルブを有する無電極放電灯に近接配置されて高周波電力を供給されることにより高周波電磁界を発生して前記放電ガスを励起させる誘導コイルと、全体として略円筒状に形成されて外周に誘導コイルが巻装される一対の略半円筒状のコアと、該コアに覆われる空間に一部が挿入されてコアと伝熱的に接続され且つコアで発生した熱を放熱させる略円筒状の熱伝導体とを備えた無電極放電灯装置であって、コアの径方向断面におけるコア内面の少なくとも略中央部においてコアと熱伝導体との間に一定の間隔を空けるための手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、手段は、弾性を有する材料から薄板状に形成されたスペーサをコアと熱伝導体との間に挟んで成ることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、スペーサは、径方向の厚みが０．５ｍｍ以下に形成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、スペーサは、厚み方向の少なくとも片面に粘着層を有するガラス編布テープから成ることを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、手段は、コアがコアの径方向断面におけるコア内面の略中央部を除いた少なくとも２箇所で熱伝導体と接触するように形成されて成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、手段は、熱伝導体がコアの径方向断面におけるコア内面の略中央部を除いた少なくとも２箇所ずつでコアと接触するように形成されて成ることを特徴とする。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかの無電極放電灯装置と、誘導コイルに高周波電力を供給する無電極放電灯点灯装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、コアの径方向断面におけるコア内面の少なくとも略中央部においてコアと熱伝導体との間に一定の間隔を空けるための手段を設けたので、コアと熱伝導体とが直接接触してコアの振動が熱伝導体に伝播するのを抑制することができ、したがって動作時に生じる騒音を低減することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、手段は、弾性を有する材料から薄板状に形成されたスペーサをコアと熱伝導体との間に挟んで成るので、スペーサによってコアの振動が熱伝導体に伝播するのを抑制することができ、したがって騒音を低減することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、スペーサは、径方向の厚みが０．５ｍｍ以下に形成されたので、動作時に生じる騒音をより低減することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、スペーサは、厚み方向の少なくとも片面に粘着層を有するガラス編布テープから成るので、動作時に生じる騒音をより低減することができる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、手段は、コアがコアの径方向断面におけるコア内面の略中央部を除いた少なくとも２箇所で熱伝導体と接触するように形成されて成るので、コアと熱伝導体との間に間隙を形成することができ、コアの振動が熱伝導体に直接伝播するのを抑制することができるので、動作時に生じる騒音を低減することができる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、手段は、熱伝導体がコアの径方向断面におけるコア内面の略中央部を除いた少なくとも２箇所ずつでコアと接触するように形成されて成るので、コアと熱伝導体との間に間隙を形成することができ、コアの振動が熱伝導体に直接伝播するのを抑制することができるので、動作時に生じる騒音を低減することができる。
【００１８】
請求項７の発明によれば、周期的な周波数の切り換えによる調光方式を用いた場合でも動作時に生じる騒音を低減することのできる照明器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について説明する。但し、本発明の基本的構成は従来例と同様なので、従来例と共通の部位には従来例と同じ番号を付して説明を省略し、本発明の特徴となる部分についてのみ説明する。尚、以下の説明では特に断りの無い限り、図１（ａ）における上下左右を上下左右方向と定める。
（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、図１（ａ）に示すように、熱伝導体２の外周面を薄板状のスペーサ３で覆い、さらにコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に弾性樹脂４を充填していることに特徴がある。
スペーサ３は、弾性を有する材料から薄板状に形成され、カプラを組み立てる際に、熱伝導体２の外周面に該スペーサ３を巻きつけるように配設し、さらにスペーサ３の外周面に弾性樹脂４を塗布してコア１ａ、１ｂを接着固定することで、コア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に一定の間隔を空けるような構成になっている。スペーサ３は、動作時に非常に高温となるコア１ａ、１ｂに接触するため、高い耐熱性を持つ材料で形成されなければならず、例えばポリイミドテープ、ガラス編布テープ、シリコーンシート等の耐熱温度が２００度以上のものを適用することができる。尚、ガラス編布テープは、ガラス繊維から成る織布の厚み方向の片面若しくは両面に、シリコーン等の粘着性を有する材料を塗布して粘着層を形成したもので、該粘着層により弾性を有する。
図１（ｂ）に、上記構成のカプラを用いて無電極放電灯を調光した場合の騒音レベルの測定結果を示す。尚、この測定に用いた無電極放電灯は定格出力が５０Ｗで、測定時には出力が２５Ｗ（５０％調光）となるように調光しており、騒音レベルの測定は、バルブの頭上から２０ｃｍの距離で行った。また、同図には騒音レベルと共に定格出力時のコア１ａ、１ｂの温度の測定結果（バルブ周囲の温度が約６０度となる環境で測定）も併せて載せている。
同図に示すように、従来例のカプラを用いた場合（約４５ｄＢ）と比較して騒音レベルが数ｄＢ〜数十ｄＢと大きく低減される。但し、スペーサ３の径方向の厚みが厚くなるほど騒音レベルは低減される一方で、コア１ａ、１ｂの温度が上昇している。特に、コア１ａ、１ｂのキュリー温度が２００〜２５０度であるために、コア１ａ、１ｂの正常動作を補償できない温度まで上昇する径方向の厚みが０．８ｍｍ及び１．０ｍｍのシリコーンシートの適用は難しい。したがって、スペーサ３の径方向の厚みは０．５ｍｍ以下が望ましい。また、屋内で使用される一般的な照明の上記測定条件の基での許容される騒音レベルは約３０ｄＢであるため、スペーサ３には径方向の厚みが０．１５〜０．５ｍｍ程度のガラス編布テープを適用するのが望ましい。
ところで、図２（ａ）に示すように、コア１ａ、１ｂの内面略中央部を除いた熱伝導体２の左右両側面にのみスペーサ３を配設し、コア１ａ、１ｂの内面略中央部においては、コア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に弾性樹脂４を充填するようにしてもよい。この場合の騒音レベルの測定結果を図２（ｂ）に示す。尚、測定条件は上述の測定条件と同様であり、上述の測定結果から、スペーサ３には、径方向の厚みが０．３ｍｍ及び０．５ｍｍのガラス編布テープのみを適用して測定を行った。同図に示すように、スペーサ３で熱伝導体２の外周全面を覆った場合と比較して、若干ではあるが騒音レベル及びコア１ａ、１ｂの温度の何れともが低減される。これは、ガラス編布テープよりもシリコーンゴム等から成る弾性樹脂４の方が放熱性及び制振性が僅かながら高いためと考えられる。
上述のように、コア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に一定の間隔を空けるための薄板状のスペーサ３を熱伝導体２の外周面に配設するという容易且つ安価な構成にするだけで、コア１ａ、１ｂの振動が熱伝導体２に直接伝播するのを抑制することができ、動作時に生じる騒音を低減することができる。
（実施形態２）
以下、本発明の第２の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、図３〜図６に示すように、スペーサ３を用いずにコア１ａ、１ｂの形状を変更することでコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に０．１〜０．５ｍｍ程度の間隙を設けるようにしたことに特徴がある。図３では、コア１ａ、１ｂの内周曲率を変更して熱伝導体２の外径よりも小さくすることで、コア１ａ、１ｂの内面略中央部においてコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に間隙を設け、この間隙に弾性樹脂４を充填している。この場合、コア１ａ、１ｂの左右両端側が熱伝導体２と接触して固定されるので、従来例のように弾性樹脂４がコア１ａ、１ｂと熱伝導体２に挟まれて押し出されることがない。したがって、コア１ａ、１ｂと熱伝導体２が直接接触するものの、従来例のカプラと比較してコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との接触面積を極力抑えることができ、更に制振性の高い弾性樹脂４をコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に充填しているため、動作時に生じる騒音を低減することができる。
また、図４に示すように、コア１ａ、１ｂの左右両端部にそれぞれ断面略三角形状の支持部１０を形成してもよい。この場合、各支持部１０の頂点部を熱伝導体２と接触させることでコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に間隙を設け、この間隙に弾性樹脂４を充填することで、上記と同様に動作時に生じる騒音を低減することができる。
更に、図５に示すように、コア１ａ、１ｂの内面を断面略多角形状に形成してもよい。この場合、コア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に複数の間隙が設けられ、この間隙に弾性樹脂４を充填することで、上記と同様に動作時に生じる騒音を低減することができる。
ところで、図６に示すように、コア１ａ、１ｂの軸方向における略中央部にそれぞれ断面略三角形状の切り欠き１１を設けてもよい。この場合、切り欠き１１によってコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に間隙を設けることができ、この間隙に弾性樹脂４を充填することで、上記と同様に動作時に生じる騒音を低減することができる。
（実施形態３）
以下、本発明の第３の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、図７〜図１０に示すように、スペーサ３を用いずに熱伝導体２の形状を変更することでコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に０．１〜０．５ｍｍ程度の間隙を設けるようにしたことに特徴がある。図７では、熱伝導体２の上下両端部を左右方向に沿って切り取り、該切取部２に弾性樹脂４を充填している。この場合、切取部２１の左右両端部がコア１ａ、１ｂと接触して固定されるので、従来例のように弾性樹脂４がコア１ａ、１ｂと熱伝導体２に挟まれて押し出されることがない。したがって、コア１ａ、１ｂと熱伝導体２が直接接触するものの、従来例のカプラと比較してコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との接触面積を極力抑えることができ、更に制振性の高い弾性樹脂４をコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に充填しているため、動作時に生じる騒音を低減することができる。
また、図８に示すように、熱伝導体２の外面を断面略多角形状に形成してもよい。この場合、コア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に複数の間隙が設けられ、この間隙に弾性樹脂４を充填することで、上記と同様に動作時に生じる騒音を低減することができる。
更に、図９に示すように、熱伝導体２の左右両端部にそれぞれ断面略矩形状のリブ２２を形成してもよい。この場合、各リブ２２の頂点部をコア１ａ、１ｂと接触させることでコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に間隙を設け、この間隙に弾性樹脂４を充填することで、上記と同様に動作時に生じる騒音を低減することができる。
ところで、図１０に示すように、熱伝導体２の外面において、軸方向に沿って左右方向に一定の厚みを持って切り欠くことで凹部２３を形成してもよい。この場合、凹部２３によってコア１ａ、１ｂと熱伝導体２との間に間隙を設けることができ、この間隙に弾性樹脂４を充填することで、上記と同様に動作時に生じる騒音を低減することができる。
以下、上記の何れかの実施形態のカプラを用いた照明器具の例を図１１に示す。この照明器具は、道路を照らすための道路灯で、カプラ（図示せず）及び無電極放電灯（図示せず）、並びにカプラの誘導コイルに高周波電力を供給する無電極放電灯点灯装置（図示せず）を収納した器具本体６と、一端が路面に固定されて他端が器具本体６に取り付けられて器具本体６を支持する支柱７とから成り、器具本体６の下面には、無電極放電灯の発光を外部に取り出すための開口部６ａが設けられており、該開口部６ａを介して無電極放電灯からの光が道路へ照射される。このように、上記の何れかの実施形態のカプラを用いることで、動作時に生じる騒音を低減した照明器具を実現することができる。尚、照明器具としては上記の道路灯に限定される必要がなく、上記の何れかの実施形態のカプラを用いたものであれば他の照明器具であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態の無電極放電灯装置を示す図で、（ａ）はコアの径方向断面図で、（ｂ）は測定結果を示す表である。
【図２】同上のスペーサの占める割合を変更した場合を示す図で、（ａ）はコアの径方向断面図で、（ｂ）は測定結果を示す表である。
【図３】本発明の第２の実施形態の無電極放電灯装置を示すコアの径方向断面図である。
【図４】同上のコアに支持部を設けた場合を示すコアの径方向断面図である。
【図５】同上のコア内面を略多角形状にした場合を示すコアの径方向断面図である。
【図６】同上のコア内面に切り欠きを設けた場合を示すコアの軸方向断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の無電極放電灯装置を示すコアの径方向断面図である。
【図８】同上の熱伝導体外面を略多角形状にした場合を示すコアの径方向断面図である。
【図９】同上の熱伝導体にリブを設けた場合を示すコアの径方向断面図である。
【図１０】同上の熱伝導体外面に凹部を設けた場合を示すコアの軸方向断面図である。
【図１１】本発明の無電極放電灯装置を用いた照明器具の概略説明図である。
【図１２】従来の無電極放電灯装置を示す斜視図である。
【図１３】同上のコアと熱伝導体が接触した場合を示すコアの径方向断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  コア
２  熱伝導体
３  スペーサ
【図１】
2007299635.tif 000003
【図２】
2007299635.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007299635.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007299635.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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